啟普發(fā)生器的構(gòu)造及原理及裝置氣密性檢查

第一講啟普發(fā)生器的構(gòu)造和原理第一部分：知識點(diǎn)講解知識點(diǎn)1：了解啟普發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及工作原理啟普發(fā)生器的構(gòu)造和工作原理如圖所示，啟普發(fā)生器由三部分構(gòu)成：1.球型漏斗2.容器部分3.帶活塞的導(dǎo)管部分。以實(shí)驗(yàn)室制氫氣為例，使用時，開啟活塞，酸由球形漏斗流入容器至其與鋅粒接觸，反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。關(guān)閉活塞，由于氫氣壓強(qiáng)增大，酸被壓回球形漏斗，與鋅粒脫離接觸，反應(yīng)停止。

知識點(diǎn)2：理解啟普發(fā)生器氣密性檢驗(yàn)原理啟普發(fā)生器氣密性檢驗(yàn)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從球形漏斗口處加入水，當(dāng)水浸沒球形漏斗下端后，繼續(xù)加入水，球形漏斗內(nèi)外會出現(xiàn)液面差，觀察液面，在一段時間內(nèi)不發(fā)生變化，表明氣密性良好。知識點(diǎn)3：掌握啟普發(fā)生器簡易裝置的設(shè)計(jì)及原理第二部分教材剖析初中課標(biāo)：不做要求高中課標(biāo)：對啟普發(fā)生器不做要求，但要求學(xué)生掌握由中學(xué)化學(xué)常見儀器組成的簡易裝置建議：作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接內(nèi)容，補(bǔ)充啟普發(fā)生器的有關(guān)知識第三部分教案示例啟普發(fā)生器知識目標(biāo)1.了解啟普發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.掌握啟普發(fā)生器簡易裝置的設(shè)計(jì)及原理能力目標(biāo)能進(jìn)行啟普發(fā)生器簡易裝置的設(shè)計(jì)情感目標(biāo)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和評價(jià)教學(xué)方法講練結(jié)合教學(xué)過程一、展示并講解啟普發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示，啟普發(fā)生器由三部分構(gòu)成：1.球型漏斗，2.容器部分，3.帶活塞的導(dǎo)管部分。以實(shí)驗(yàn)室制氫氣為例，使用時，開啟活塞，酸由球形漏斗流入容器至其與鋅粒接觸，反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。關(guān)閉活塞，由于氫氣壓強(qiáng)增大，酸被壓回球形漏斗，與鋅粒脫離接觸，反應(yīng)停止。

二學(xué)生討論：如何檢驗(yàn)啟普發(fā)生器的氣密性？提示：啟普發(fā)生器不能加熱結(jié)論：使用液封法----關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從球形漏斗口處加入水，當(dāng)水浸沒球形漏斗下端后，繼續(xù)加入水，球形漏斗內(nèi)外會出現(xiàn)液面差，觀察液面，在一段時間內(nèi)不發(fā)生變化，表明氣密性良好。三、練習(xí)在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是（填入儀器的編號）。

（2）若用上述裝置制取CO2氣體，而實(shí)驗(yàn)室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石，比較合理的方案應(yīng)選用的藥品___________________。

[分析]題設(shè)要求設(shè)計(jì)能隨開隨用、隨關(guān)隨停的氣體發(fā)生裝置，顯然與啟普發(fā)生器的原理是相同的。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于當(dāng)我們需要反應(yīng)停止時，關(guān)閉導(dǎo)氣管開關(guān)，產(chǎn)生的氣體能將液體壓回容器中從而與固體分開，反應(yīng)停止。裝置如下圖：

反應(yīng)試劑的選擇同樣應(yīng)遵循使用啟普發(fā)生器的對藥品的要求，必須選擇難溶于水的塊狀固體，此處應(yīng)選塊狀大理石，由于硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣為微溶物，它覆蓋在碳酸鈣的表面將不利于反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，因此只能選擇硝酸，由于濃硝酸的常見干燥劑濃硫酸無水氯化鈣堿石灰可干燥的氣體H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4、HCl等H2、O2、CH4、NH3等不可干燥的氣體NH3、H2S、C2H4、HBr、HI等NH3等Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等二、分液漏斗和長頸漏斗的對比分液漏斗:包括斗體，蓋在斗體上口的斗蓋。斗體的下口安裝一三通結(jié)構(gòu)的活塞，活塞的兩通分別與兩下管連接。

使用:分液漏斗的頸部有一個活塞，這是它區(qū)別于普通漏斗及長頸漏斗的重要原因，因?yàn)槠胀┒泛烷L頸漏斗的頸部沒有活塞，它不能靈活控制液體。當(dāng)分液漏斗中的液體向下流時，活塞可控制液體的流量，若要終止反應(yīng)，就要將活塞緊緊關(guān)閉，因此，可立即停止滴加液體。長頸漏斗：用途：長頸形狀的漏斗，用來添加液體到會產(chǎn)生氣體的容器中。使用:長頸漏斗用于向反應(yīng)容器內(nèi)注入液體，若用來制取氣體，則長頸漏斗的下端管口要插入液面以下，形成“液封”，（防止氣體從長頸斗中逸出）

二者的區(qū)別:分液漏斗主要用于分離兩種互不相溶且密度不同的液體，也可用于向反應(yīng)容器中滴加液體，可控制液體的用量

長頸漏斗下端沒有活塞，分液漏斗有。三、各種裝置的氣密性檢查方法歸納1、基本方法：①受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導(dǎo)管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導(dǎo)管是否有氣泡。停止微熱后，導(dǎo)管是否出現(xiàn)水柱。②壓水法：如啟普發(fā)生器氣密性檢查③吹氣法（不常用，略）2、基本步驟：①觀察氣體出口數(shù)目，若有多個出口，則通過關(guān)閉止水夾、分液漏斗活塞或用水封等方法，使裝置只剩一個氣體出口。②采用加熱法、水壓法、吹氣法等進(jìn)行檢查。③觀察氣泡、水柱等現(xiàn)象得出結(jié)論。注：若連接的儀器很多，應(yīng)分段檢查。3、實(shí)例【例1】如何檢查圖A裝置的氣密性圖A圖B方法：如圖B將導(dǎo)管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾捂容積大的部位，看水中的管口是否有氣泡逸出，過一會兒移開捂的手掌或毛巾，觀察浸入水中的導(dǎo)管末端有無水上升形成水柱。若捂時有氣泡產(chǎn)生，移開捂的手掌或毛巾，有水柱形成，說明裝置不漏氣。【例2】請檢查下面裝置的氣密性方法：關(guān)閉分液漏斗活塞，將將導(dǎo)氣管插入燒杯中水中，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止微熱，有水柱形成，說明裝置不漏氣。【例3】啟普發(fā)生器氣密性檢查的方法， 圖A圖B圖C方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，從球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸沒于水中后，繼續(xù)加入適量水到球形漏斗球體高度約1/2處，做好水位記號靜置幾分鐘，水位下降的說明漏氣，不下降的說明不漏氣。【例4】檢查下面有長頸漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性。 方法1：同啟普發(fā)生器。…若頸中形成水柱，靜置數(shù)分鐘頸中液柱不下降，說明氣密性良好，否則說明有漏氣現(xiàn)象。方法2：向?qū)Ч芸诖禋?，漏斗頸端是否有水柱上升用橡皮管夾夾緊橡皮管，靜置片刻，觀察長頸漏斗頸端的水柱是否下落，若吹氣時有水柱上升，夾緊橡皮管后水柱不下落，說明氣密性良好?！纠?】檢查圖A所示簡易氣體發(fā)生器的氣密性。圖A圖B方法：關(guān)閉K，把干燥管下端深度浸入水中（圖B所示），使干燥管內(nèi)液面低于燒杯中水的液面，靜置一段時間，若液面差不變小，表明氣密性良好?！纠?】請檢查下面裝置的氣密性圖A圖B方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，從U型管的一側(cè)注入水，待U型管兩側(cè)出現(xiàn)較大的高度差為止，靜置幾分鐘，兩側(cè)高度差縮小的說明漏氣，不縮小的說明不漏氣。【例7】如下圖所示為制取氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置：盛放藥品前，怎樣檢驗(yàn)此裝置的氣密性？方法：向B、D中加水使導(dǎo)管口浸沒在水面下，關(guān)閉分液漏斗活塞，打開活塞K，微熱A中的圓底燒瓶，D中導(dǎo)管有氣泡冒出；停止加熱，關(guān)閉活塞K片刻后，D中導(dǎo)管倒吸入一段水柱，B中沒入液面的導(dǎo)管口會產(chǎn)生氣泡。有這些現(xiàn)象說明氣密性良好。【例8】如何檢查下面裝置的氣密性？分析：較復(fù)